经典案例
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火箭发动机壳体大变形的有限元分析

发布于:2016-03-03 20:39
有限元分析

      增量法作为解决轴对称弹性大变形问题中最常见的一种方法,将变形前的构形取为参考构形,变形后的构形及相应的应力、应变是待求的,采用的度量是克希荷夫应力和格林应变。T.L法即一种增量法。它是在实际应用中,取时刻的构形为参考构形,在所有的时间步长内,包括t时刻待求的变量,都参照时刻的构形来定义。
      根据上面所推得的公式,编制包含缠绕情况,有限元分析网格划分、应力和应变及位移计算,形变分析等有限元计算与分析一体化仿真App,该App以轴对称大变形有限元的计算主程序为主体,加以前、后处理模块,使之成为一个完整的、适用于纤维缠绕壳体的结构与强度分析App.该App的编制采用微软企业推出的visualBasic语言。
      App主要部分是一个三级交互式总菜单、前处理过程、有限元计算主程序、后处理过程都可以在总菜单下直接调用和实行,从而使App使用简便和实用。总菜单可以在windows中使用,亦可作为可实行文件,直接在Ms-Dos下使用,总菜单可以放大或缩小,含有竖直和水平滚卷筒,具有最为方便的一切特点,总菜单上可以查看App的功能说明文件,使用者可以从中得到关于App情况的详细信息。
      App还为数据文件在总菜单上设计了窗口,可以方便地在屏幕的窗口上对有限元单元节点数目,支撑点信息、单元材料的性能数据、节点坐标数据、载荷边界数据、缠绕角数据等数据文件进行输入、判断、修正与储存,从而使本App不仅适用于不同大小与厚度的纤维缠绕壳体,还适用于不同材料构成的壳体。当App操作人员将所需计算壳体各种相关数据输入之后,就可以在屏幕上得到壳体的缠绕过程的演示和壳体的有限元网格划分,在调用有限元计算主程序进行计算后,对于不同类型的纤维缠绕壳体可以显示其所受纵、环向应力与应变,壳体位移。
      形成一个重要的损伤记载文件DAMGDAT,其中用不同数字代表纵、环层是否完好或拉伸、剪切失效,在本App相应的后处理的部分中,将以图形的方式显示整个壳体不同部分的受损情况,使之一目了然。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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